本实用新型涉及一种风电塔桶免爬器防护装置，更具体讲是一种能够将免爬器的搭载人员与风电塔筒的筒壁相隔离的保护装置。
背景技术：
近些年来，风力发电作为清洁能源，在国家政策的大力扶持下，得到了迅猛发展。但是随着风场运行时间的增加，设备维修的工作量也随之加大，对应运维人员的工作强度也在逐渐增高。依靠人力来攀爬高达百米的风电塔筒直爬梯是一个既费时、又费力的问题，为了解决这一问题，科研人员开发出一款依靠电力驱动、安装在风电塔筒内直爬梯上的免爬器。该免爬器通过缠绕在驱动装置上的钢丝绳带动免爬器的车体上下运动，维修人员或物品通过搭乘连接在免爬器下部的脚踏板随免爬器一起升降。从空间上来说，直爬梯通过固定抱箍与塔筒筒壁固定，免爬器载人或载物时是在直爬梯与塔筒筒壁之间运行。但由于直爬梯与塔筒筒壁之间的空间狭小，以及考虑免爬器载人安全绳和方便人员逃生等安全因素，免爬器不适合做成固定的密闭形式，免爬器需要在一个相对开放的空间内运行。在免爬器的运行过程中，由于搭载人员的周围紧邻抱箍和塔筒筒壁，搭载人员的精力稍微不集中就可能出现与塔筒筒壁的法兰或直爬梯的抱箍相互干涉的现象，甚至造成人员伤亡的事故。因此，研发一种能够将免爬器的搭载人员与风电塔筒的筒壁相隔离的保护装置是势在必行。
技术实现要素：
本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种免爬器防护装置。本实用新型能够避免在免爬器的运行过程中搭载人员与塔筒筒壁或直爬梯抱箍产生摩擦或碰撞，减少不必要的伤亡事故，既实现了安全搭载免爬器，又不影响搭载人员逃生，且不受停电因素影响，还具有结构简单、操作方便的优点。
本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：
本实用新型的免爬器防护装置包括通过法兰Ⅰ和活动连接件与免爬器的一端相连接、且长度方向均为为弧形段加直线段、横截面均为圆管结构的母轨道，通过法兰Ⅱ和活动连接件与免爬器的另一端相连接、且长度方向均为为弧形段加直线段、横截面均为圆管结构的短轨道，以及一端通过配对磁铁与所述短轨道的弧形段端头相结合、另一端插嵌在所述母轨道弧形段内腔中的子轨道；在配对磁铁吸合的闭合状态，母轨道弧形段、子轨道和短轨道弧形段连接成为一个大圆弧；在所述子轨道的管壁两端部均设置有推拉手柄，在母轨道的弧形段管壁上开设用于卡嵌推拉手柄的环状滑槽。
本实用新型中所述子轨道插嵌在所述母轨道弧形段内腔中时，子轨道的管壁外环面与母轨道的管壁内环面之间为间隙配合。
本实用新型中所述母轨道弧形段的轴心半径、子轨道的轴心半径和短轨道弧形段的轴心半径均相等。
本实用新型中所述环状滑槽的长度与所述子轨道的长度相匹配，所述环状滑槽的宽度与所述推拉手柄的厚度相匹配；所述推拉手柄是宽度方向呈n型结构。
在本实用新型中所述短轨道和子轨道的结合端均设置有内嵌磁铁的卡槽，且两个磁铁近端的磁极相反。
本实用新型中所述法兰Ⅰ与母轨道直线段的端头之间通过焊接方式固定相连，所述法兰Ⅱ与短轨道直线段的端头之间通过焊接方式固定相连。
本实用新型的设计原理如下：
本实用新型主要是利用机械推拉原理和磁铁吸附原理来工作的。即在两个近端磁极相反的磁铁由于异极相吸原理而紧紧吸合在一起的闭合状态时，母轨道、子轨道、短轨道和免爬器围成一个环形保护圈，在免爬器向上或向下运行时，搭载人员只要处于环形保护圈便能够避免在免爬器的运行过程中搭载人员与塔筒筒壁或直爬梯抱箍产生摩擦或碰撞，减少不必要的伤亡事故，轻松实现安全搭载免爬器。需要进入免爬器保护装置内或离开免爬器保护装置时，只需拉动推拉手柄，使用子轨道选入母轨道弧形段内腔即可，结构简单、操作方便。同时由于保护装置为环形圈，搭载人员在保护装置内的上下自由度是不受限制的，因此不会影响紧急情况下的人员逃生。
更具体讲，当维修人员需要搭载免爬器向上攀登风机或向下回落地面时，首先维修人员只需要拉动子轨道管壁端头的推拉手柄，分别内嵌在短轨道的卡槽和子轨道的卡槽中的一对近端磁极相反的磁铁在人工拉力的作用下逐渐分离，超出磁极相互作用区域后，子轨道顺势滑动、逐渐旋入母轨道的弧形段内腔；接着，维修人员的身体便可以进入保护区域内，同时双脚踩在免爬器下部的脚踏板即可；随后，维修人员需要再次拉动推拉手柄，使子轨道从母轨道的弧形段内腔旋出，直到短轨道卡槽内和子轨道卡槽内的一对磁铁在接触时由于异极相吸的原理而紧紧吸合在一起；最后，启动驱动装置，驱动钢丝绳带动免爬器向上（或向下）运动，这样就能实现安全搭载免爬器，即能够避免在免爬器的运行过程中搭载人员与塔筒筒壁或直爬梯抱箍产生摩擦或碰撞、减少不必要的伤亡事故。另一方面，当万一出现免爬器下坠或其它特殊情况时，由于本实用新型的保护装置仅为环形圈，搭载人员身上所系的安全绳会带动搭载人员快速顺利地脱离免爬器，即搭载人员的双脚离开免爬器下部的脚踏板后在本实用新型的保护装置内上下自由度是不受限制的，因此不会影响紧急情况下的人员逃生。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型能够避免在免爬器的运行过程中搭载人员与塔筒筒壁或直爬梯抱箍产生摩擦或碰撞，减少不必要的伤亡事故，既实现了安全搭载免爬器，又不影响搭载人员逃生，且不受停电因素影响，还具有结构简单、操作方便的优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图（在配对磁铁吸合的闭合状态）。
图2是图1中的A-A剖视图。
图3是本实用新型中推拉手柄的结构示意图。
图4是图1中的B-B剖视图。
图中零件序号：1-1、法兰Ⅰ，1-2、法兰Ⅱ，2、免爬器，3、母轨道，3-1、环状滑槽，4、子轨道，5、推拉手柄，6、磁铁，7、短轨道。
具体实施方式
本实用新型以下结合附图作进一步描述：
如图1～图4所示，本实用新型的免爬器2防护装置包括通过法兰Ⅰ1-1和活动连接件与免爬器2的一端相连接、且长度方向均为为弧形段加直线段、横截面均为圆管结构的母轨道3，通过法兰Ⅱ1-2和活动连接件与免爬器2的另一端相连接、且长度方向均为为弧形段加直线段、横截面均为圆管结构的短轨道7，以及一端通过配对磁铁与所述短轨道7的弧形段端头相结合、另一端插嵌在所述母轨道3弧形段内腔中的子轨道4；在配对磁铁吸合的闭合状态，母轨道3弧形段、子轨道4和短轨道7弧形段连接成为一个大圆弧；在所述子轨道4的管壁两端部均设置有推拉手柄5，在母轨道3的弧形段管壁上开设用于卡嵌推拉手柄5的环状滑槽3-1。
本实用新型中所述子轨道4插嵌在所述母轨道3弧形段内腔中时，子轨道4的管壁外环面与母轨道3的管壁内环面之间为间隙配合。
本实用新型中所述母轨道3弧形段的轴心半径、子轨道4的轴心半径和短轨道7弧形段的轴心半径均相等。
本实用新型中所述环状滑槽3-1的长度与所述子轨道4的长度相匹配，所述环状滑槽3-1的宽度与所述推拉手柄5的厚度相匹配；所述推拉手柄5是宽度方向呈n型结构。
在本实用新型中所述短轨道7和子轨道4的结合端均设置有内嵌磁铁6的卡槽，且两个磁铁6近端的磁极相反。
本实用新型中所述法兰Ⅰ1-1与母轨道3直线段的端头之间通过焊接方式固定相连，所述法兰Ⅱ1-2与短轨道7直线段的端头之间通过焊接方式固定相连。
本实用新型的具体使用过程如下：
当维修人员需要搭载免爬器2向上攀登风机或向下回落地面时，首先维修人员只需要拉动子轨道4管壁端头的推拉手柄5，分别内嵌在短轨道7的卡槽和子轨道4的卡槽中的一对近端磁极相反的磁铁6在人工拉力的作用下逐渐分离，超出磁极相互作用区域后，子轨道4顺势滑动、逐渐旋入母轨道3的弧形段内腔；接着，维修人员的身体便可以进入保护区域内，同时双脚踩在免爬器下部的脚踏板即可；随后，维修人员需要再次拉动推拉手柄5，使子轨道4从母轨道3的弧形段内腔旋出，直到短轨道7卡槽内和子轨道4卡槽内的一对磁铁6在接触时由于异极相吸的原理而紧紧吸合在一起；最后，启动驱动装置，驱动钢丝绳带动免爬器向上（或向下）运动，这样就能实现安全搭载免爬器2，即能够避免在免爬器的运行过程中搭载人员与塔筒筒壁或直爬梯抱箍产生摩擦或碰撞、减少不必要的伤亡事故。另一方面，当万一出现免爬器2下坠或其它特殊情况时，由于本实用新型的保护装置仅为环形圈，搭载人员身上所系的安全绳会带动搭载人员快速顺利地脱离免爬器2，即搭载人员的双脚离开免爬器下部的脚踏板后在本实用新型的保护装置内上下自由度是不受限制的，因此不会影响紧急情况下的人员逃生。